JP2015506873A - Transverse strut and method of forming a lateral strut - Google Patents

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Abstract

管体から横方向ストラットを成形するためのロール成形組立体が提供される。ロール成形組立体は、管体を所定のアニーリング温度に加熱するための誘導加熱器等の加熱器を含む。次に、管体は、管体を横方向ストラットに成形するための複数の成形ホイールを含むロール成形機に送られる。サーボモータは、成形ホイールに作動可能に結合され、ロール成形プロセス中に成形ホイールを半径方向に移動させて断面を長さ方向で変わる横方向ストラットをもたらす。ロール成形プロセスの終了後に横方向ストラットは急冷され、ベース材料に所定の微細構造が付与される。【選択図】 図１A roll forming assembly for forming lateral struts from a tube is provided. The roll forming assembly includes a heater, such as an induction heater, for heating the tube to a predetermined annealing temperature. The tube is then sent to a roll forming machine that includes a plurality of forming wheels for forming the tube into lateral struts. The servo motor is operably coupled to the forming wheel to move the forming wheel radially during the roll forming process, resulting in a lateral strut that changes cross-section in length. After the end of the roll forming process, the lateral struts are quenched to give the base material a predetermined microstructure. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、全体的には車両サスペンションに関し、詳細には車両サスペンションのツイストビーム式後輪車軸に関する。   The present invention relates generally to vehicle suspensions, and more particularly to twist beam rear wheel axles for vehicle suspensions.

一般に、自動車用ツイストビーム車軸式サスペンションは、横方向ストラット及び一対のコントロールアームを含み、コントロールアームの各々は車両の車輪の１つに作動的に結合する。作動時、横方向ストラットは、車両の速度下での旋回中に、２本のコントロールアームが垂直方向に相対的に移動する際に捻れることによって車両のサスペンションにロール剛性を与える。これにはコーナリング時の車体のロールを低減する効果がある。   In general, an automotive twist beam axle suspension includes a lateral strut and a pair of control arms, each of which is operatively coupled to one of the vehicle wheels. In operation, the lateral struts impart roll stiffness to the vehicle suspension by twisting as the two control arms move relative to each other in a vertical direction while turning at the vehicle speed. This has the effect of reducing the roll of the vehicle body during cornering.

一般に、横方向ストラットは、車両に対して所定のロール剛性を与えるように成形される。公知の横方向ストラット成形の１つの方法としては、特殊な工具で冷間又は熱間のいずれかで管体を潰圧する方法を挙げることができる。   In general, the lateral struts are shaped to give a predetermined roll stiffness to the vehicle. One known method of transverse strut molding is a method of crushing the tube either cold or hot with a special tool.

しかしながら、横方向ストラットを形成する前記の又は他の公知の方法は、コストが高く、厳しい精度の横方向ストラットを成形することができない。さらに、種々の形状、サイズ、又は寸法を有する横方向ストラットを形成するには種々の潰圧工具を必要とする場合がある。   However, the above or other known methods of forming lateral struts are costly and cannot form severely accurate lateral struts. In addition, different crushing tools may be required to form transverse struts having different shapes, sizes, or dimensions.

本発明の１つの態様は、管体を横方向ストラットに成形するためのロール管体成形組立体を提供する。成形組立体は、管体を所定温度に加熱するための加熱器を含む。また、成形組立体は、管体を変形させるための複数の成形ホイールを含むロール成形機と、ロール成形機の成形ホイールのうちの少なくとも１つに作動可能に結合されたアクチュエータとを含む。アクチュエータは、関連の成形ホイールを半径方向に移動させて、管体を変化する断面を有する横方向ストラットに変形させるように構成される。ロール成形組立体は、アクチュエータの移動の単純な調整によって、異なる長さ、形状、又は寸法を有する横方向ストラットを成形するために使用することができるので好都合である。これにより異なる横方向ストラットを成形する場合に他の公知のプロセスよりも安価でより効率的となる。さらに、ロール成形組立体は、他の公知の成形組立体に比べて厳しい許容誤差の横方向ストラットを形成することができる。   One aspect of the present invention provides a roll tube forming assembly for forming a tube into a lateral strut. The forming assembly includes a heater for heating the tube to a predetermined temperature. The forming assembly also includes a roll forming machine including a plurality of forming wheels for deforming the tube and an actuator operably coupled to at least one of the forming wheels of the roll forming machine. The actuator is configured to move the associated forming wheel radially to deform the tube into a lateral strut having a varying cross-section. A roll forming assembly is advantageous because it can be used to form lateral struts having different lengths, shapes, or dimensions by simple adjustment of actuator movement. This makes it cheaper and more efficient than other known processes when molding different lateral struts. In addition, the roll forming assembly can form lateral tolerance struts with tighter tolerances than other known forming assemblies.

本発明の他の態様によれば、ロール成形組立体は、横方向ストラットをロール成形の後に冷却するための急冷槽をさらに含む。これにより、ロール成形の前に管体を加熱する加熱器と組み合わせて、成形プロセスの間に横方向ストラットを熱処理することができる。従って、何らかの追加の製造構造体又はステップを用いることなく、ロール成形組立体は、僅かな追加コストで成形及び熱処理された横方向ストラットを製作することができる。   In accordance with another aspect of the present invention, the roll forming assembly further includes a quench bath for cooling the lateral struts after roll forming. This allows the transverse struts to be heat treated during the forming process in combination with a heater that heats the tube prior to roll forming. Thus, without using any additional manufacturing structures or steps, the roll forming assembly can produce shaped and heat treated lateral struts at a small additional cost.

本発明のさらに他の態様によれば、アクチュエータは、ボールネジ結合によって１つ又は複数の成形ホイールに作動可能に結合する。これにより、１つ又は複数の成形ホイールの非常に正確な位置制御が可能になる。   According to yet another aspect of the invention, the actuator is operably coupled to one or more formed wheels by ball screw coupling. This allows very precise position control of one or more forming wheels.

本発明の他の態様によれば、管体から横方向ストラットを成形する方法が提供される。本方法は、管体を成形するための複数の成形ホイールを用いて管体をロール成形する段階を含む。本方法は、管体のロール成形段階の間にアクチュエータを用いて成形ホイールのうちの少なくとも１つの位置を半径方向に調整して、管体の長さ方向に沿って断面形状を変化させて長さ方向に沿って外形が変わる横方向ストラットを提供する段階を含む。   In accordance with another aspect of the present invention, a method for forming a lateral strut from a tube is provided. The method includes rolling the tube using a plurality of forming wheels for forming the tube. The method uses an actuator during the roll forming stage of the tube to adjust the position of at least one of the forming wheels in the radial direction and change the cross-sectional shape along the length of the tube to increase the length. Providing a lateral strut that varies in profile along its length.

本発明のさらに他の態様によれば、本方法は、管体のロール成形段階の前に管体を所定温度に加熱する段階と、管体を横方向ストラットにロール成形する段階の後に管体を急冷する段階とを含む。ロール成形の前に管体を加熱することでロール成形プロセスが改善され、急冷により横方向ストラットを僅かなコストで効率的に熱処理できる。これは、横方向ストラットを成形するための他の公知のプロセスよりも効率的であり、横方向ストラットは加熱され、成形プロセスの終了後に急冷される。   According to yet another aspect of the present invention, the method includes the steps of heating the tube to a predetermined temperature prior to the tube roll forming step and after the tube roll forming into the lateral struts. Quenching. Heating the tube prior to roll forming improves the roll forming process and allows rapid cooling to efficiently heat treat the lateral struts at a fraction of the cost. This is more efficient than other known processes for forming transverse struts, which are heated and quenched after the forming process is complete.

本発明の前記及び他の特徴及び利点は添付図面を考慮して以下の詳細な説明を参照することで容易かつ最良に理解できるはずである。   The above and other features and advantages of the present invention should be readily and best understood by referring to the following detailed description in view of the accompanying drawings.

例示的なツイストビーム車軸組立体の斜視立面図である。FIG. 3 is a perspective elevation view of an exemplary twist beam axle assembly. 図１のツイストビーム車軸組立体の横方向ストラットの斜視立面図である。FIG. 2 is a perspective elevation view of a lateral strut of the twist beam axle assembly of FIG. 1. 例示的な熱間管体ロール成形組立体の概略図である。1 is a schematic view of an exemplary hot tube roll forming assembly. FIG. 管体チューブから離れた複数の成形ホイールを含む例示的なロール成形機の正面図である。1 is a front view of an exemplary roll forming machine including a plurality of forming wheels away from a tube tube. FIG. 成形ホイールが管体を横方向ストラットに成形した状態の図４のロール成形機の正面図である。It is a front view of the roll forming machine of FIG. 管体を図３の熱間管体ロール成形組立体を通って案内するための、例示的な管体移動機の正面図である。FIG. 4 is a front view of an exemplary tube mover for guiding a tube through the hot tube roll forming assembly of FIG. 3.

図面を参照すると、複数の図面を通して同じ参照符号は対応する部品を示し、図１には自動車用の例示的な熱間ロール成形プロセスで形成されたツイストビーム車軸組立体２０が示されている。例示的なツイストビーム車軸組立体２０は、軸線Ａに沿って延びる横方向ストラット２２と、横方向ストラット２２の反対端に取り付けられて長手方向に離間した一対のコントロールアーム２４とを含む。好ましくは、各コントロールアーム２４は、横方向ストラット２２の反対端に溶接され、このツイストビーム車軸組立体２０がデザインされた車両のサスペンションシステムの形式に応じて、任意のサイズ及び形状とすることができる。   Referring to the drawings, like numerals indicate corresponding parts throughout the several views, and FIG. 1 shows a twist beam axle assembly 20 formed in an exemplary hot roll forming process for an automobile. The exemplary twist beam axle assembly 20 includes a lateral strut 22 extending along axis A and a pair of longitudinally spaced control arms 24 attached to opposite ends of the lateral strut 22. Preferably, each control arm 24 is welded to the opposite end of the lateral strut 22 and may be of any size and shape depending on the type of vehicle suspension system for which the twist beam axle assembly 20 was designed. it can.

図２を参照すると、例示的な横方向ストラット２２は、実質的に円筒外形の一対の端部セクション２６を有する。また、例示的な横方向ストラット２２は、軸方向に延びるポケットを備えた中間セクション２８を有し、ポケットにより略Ｕ字外形の中間セクション２８がもたらされる。中間セクション２８とセクション２６の間で、例示的な横方向ストラット２２は、それぞれ端部セクション２６及び中間セクション２の円筒外形とＵ字外形との間で遷移する一対の遷移セクション３０を含む。代替的に、端部セクション２６は非円形の形状を有すること、中間セクション２８は、Ｃ形、Ｖ形、又はΩ形等の他の様々な非円形外形を有することができることを理解されたい。横方向ストラット２２の中間セクション及び遷移セクション２８、３０の形状、寸法、及び材料は、車両のサスペンションのロール剛性等の性能特性に影響することを理解されたい。   Referring to FIG. 2, an exemplary lateral strut 22 has a pair of end sections 26 that are substantially cylindrical in shape. The exemplary lateral strut 22 also has an intermediate section 28 with an axially extending pocket that provides a substantially U-shaped intermediate section 28. Between the intermediate section 28 and the section 26, the exemplary lateral strut 22 includes a pair of transition sections 30 that transition between the cylindrical and U-shaped profiles of the end section 26 and the intermediate section 2, respectively. Alternatively, it should be understood that end section 26 may have a non-circular shape and intermediate section 28 may have a variety of other non-circular profiles such as C-shaped, V-shaped, or Ω-shaped. It should be understood that the shape, dimensions, and materials of the intermediate and transition sections 28, 30 of the lateral strut 22 affect performance characteristics such as roll stiffness of the vehicle suspension.

図３を参照すると、熱間管体ロール成形組立体３２は、原材料の管体４２を横方向ストラット（図２に図示して説明した横方向ストラット２２）に成形する方法を概略的に示す。例示的な熱間ロール成形組立体３２は、複数の管体駆動機構３４、加熱器３６、ロール成形機３８、及び急冷槽４０を含む。例示的な横方向ストラット２２は、製作される最終の横方向ストラット２２の円筒形端部セクション２６と同じ直径の原材料の管体４２として始まる。好ましくは、管体４２は、鋼、アルミニウム、鉄、マグネシウム等の種々のグレード又は合金といった、１つ又はそれ以上の金属である。しかしながら、管体３４は、成形可能材料の何らかの所望のタイプとすることができることを理解されたい。ロール成形プロセス中に、管体４２は１つ又は複数の管体駆動機構３４によって熱間管体ロール成形組立体３２を通って送られる。例示的な実施形態において、熱間管体ロール成形組立体３２は、熱間管体ロール成形組立体３２の別の構成要素の間に配置された複数の管体駆動機構３４を含む。しかしながら、熱間ロール成形組立体は、任意の所望数の管体駆動機構３４を含むことができる。図６に示すように、例示的な管体駆動機構３４は、管体４２を軸方向に付勢するための複数の駆動ローラ３５を含む。しかしながら、管体駆動機構３４の各々は、管体４２を、熱間ロール成形組立体３２を通って制御可能に案内するための任意の所望のタイプの機械又はロボットとすることができる。   Referring to FIG. 3, the hot tube roll forming assembly 32 schematically illustrates a method of forming a raw tube 42 into a lateral strut (the lateral strut 22 illustrated and described in FIG. 2). The exemplary hot roll forming assembly 32 includes a plurality of tube drive mechanisms 34, a heater 36, a roll forming machine 38, and a quench bath 40. The exemplary lateral strut 22 begins as a raw material tube 42 of the same diameter as the cylindrical end section 26 of the final lateral strut 22 being fabricated. Preferably, the tube 42 is one or more metals, such as various grades or alloys such as steel, aluminum, iron, magnesium. However, it should be understood that the tube 34 can be any desired type of moldable material. During the roll forming process, the tube 42 is fed through the hot tube roll forming assembly 32 by one or more tube drive mechanisms 34. In the exemplary embodiment, hot tube roll forming assembly 32 includes a plurality of tube drive mechanisms 34 disposed between other components of hot tube roll forming assembly 32. However, the hot roll forming assembly can include any desired number of tube drive mechanisms 34. As shown in FIG. 6, the exemplary tube drive mechanism 34 includes a plurality of drive rollers 35 for biasing the tube 42 in the axial direction. However, each of the tube drive mechanisms 34 can be any desired type of machine or robot for controllably guiding the tube 42 through the hot roll forming assembly 32.

図３に戻ると、熱間管体ロール成形組立体３２の作動時に、管体４２は、管体駆動機構３４によって加熱器３６の近くを又はこれを通って送られ、加熱器によって管体４２は所定のアニーリング温度に加熱されて、成形を容易にすると共に成形プロセス時の割れを防止するようになっており、このことは以下に詳細に説明する。例示的な実施形態において、加熱器３６は、電源４４に電気接続された誘導加熱器３６である。電源４４は、例示的な実施形態ではバッテリとして示される。しかしながら、任意の所望のタイプの電源を使用できることを理解されたい。作動時に、誘導加熱器３６は、特に金属及び他の材料を正確な温度に加熱する時に特に効率が良いことが分かっている電磁放射によって管体４２を加熱する。しかしながら、成形組立体３２において管体４２を所定のアニーリング温度に加熱するために任意の所望のタイプの加熱器又は複数の加熱器の組み合わせを用いることができることを理解されたい。   Returning to FIG. 3, upon operation of the hot tube roll forming assembly 32, the tube 42 is routed near or through the heater 36 by the tube drive mechanism 34, and the tube 42 is moved by the heater. Is heated to a predetermined annealing temperature to facilitate molding and to prevent cracking during the molding process, which will be described in detail below. In the exemplary embodiment, heater 36 is an induction heater 36 that is electrically connected to a power source 44. The power source 44 is shown as a battery in the exemplary embodiment. However, it should be understood that any desired type of power source can be used. In operation, induction heater 36 heats tube 42 with electromagnetic radiation that has been found to be particularly efficient when heating metals and other materials to precise temperatures. However, it should be understood that any desired type of heater or combination of heaters can be used to heat the tube 42 to a predetermined annealing temperature in the molding assembly 32.

所定のアニーリング温度に加熱した後、管体駆動機構３４の１つが管体４２をロール成形機３８に送る。図４に最良に示すように、例示的なロール成形機３８は、所定のパターンに配置された複数の成形ホイール４６、４８、５０を含む。詳細には、例示的なロール成形機３８は、上方成形ホイール４６、下方成形ホイール４８、及び一対の側方成形ホイール５０を有する。成形ホイール４６、４８、５０の各々はフォーク形部材５１をまたいでおり、フォーク形部材は、ネジ付きロッドを含むボールネジ５３のタイプの結合部によってサーボモータ５２に作動的に結合する。しかしながら、成形ホイール４６、４８、５０は、任意の所望のタイプの結合部によってサーボモータ５２に結合できることを理解されたい。サーボモータ５２は、成形ホイール４６、４８、５０の相互の位置、及び該成形ホイール４６、４８、５０の熱間管体ロール成形組立体３２を通って送られる管体４２に対する位置を正確に調整するように構成されるコントローラ５４と電気通信する。例示的な実施形態において、コントローラ５４はディスクトップコンピュータとして示されている。しかしながら、代替的に任意の所望のタイプのコントローラを使用できることを理解されたい。作動時、コントローラ５４は、サーボモータ５２を作動させて、成形ホイール４６、４８、５０の位置を調整して、これらを管体４２に対して押し付けるようになっている。成形ホイール４６、４８、５０の位置を制御するために、制御が容易で迅速かつ正確な移動が可能という理由で電気サーボモータ５２が好ましい。しかしながら、流体アクチュエータ又は空気圧アクチュエータ等の任意の所望のタイプのアクチュエータを使用できることを理解されたい。   After heating to a predetermined annealing temperature, one of the tube drive mechanisms 34 sends the tube 42 to the roll forming machine 38. As best shown in FIG. 4, the exemplary roll forming machine 38 includes a plurality of forming wheels 46, 48, 50 arranged in a predetermined pattern. Specifically, the exemplary roll forming machine 38 includes an upper forming wheel 46, a lower forming wheel 48, and a pair of side forming wheels 50. Each of the forming wheels 46, 48, 50 straddles a fork-shaped member 51, which is operatively coupled to the servomotor 52 by a ball screw 53 type coupling that includes a threaded rod. However, it should be understood that the forming wheels 46, 48, 50 can be coupled to the servomotor 52 by any desired type of coupling. Servo motor 52 accurately adjusts the mutual position of forming wheels 46, 48, 50 and the position of forming wheels 46, 48, 50 with respect to tube 42 fed through hot tube roll forming assembly 32. In electrical communication with a controller 54 configured to: In the exemplary embodiment, controller 54 is shown as a desktop computer. However, it should be understood that any desired type of controller could alternatively be used. In operation, the controller 54 operates the servo motor 52 to adjust the positions of the forming wheels 46, 48, 50 and press them against the tube body 42. In order to control the position of the forming wheels 46, 48, 50, the electric servo motor 52 is preferred because it is easy to control and allows rapid and accurate movement. However, it should be understood that any desired type of actuator can be used, such as a fluid actuator or a pneumatic actuator.

図４を参照すると、例示的な実施形態において、管体４２が最初にロール成形機３８に挿入される際に、成形ホイール４６、４８、５０は、管体４２から半径方向に離間する。次に、管体４２は、成形される横方向ストラット２２の円筒形端部セクション２６の長さに対応した所定の軸方向距離だけ送られる。次に、管体４２が軸方向に連続して送られる際に、コントローラ５４（図３に示す）は、サーボモータ５２を作動させて所定のパターンで成形ホイール４６、４８、５０の各々を移動させるようになっており、成形ホイール４６、４８、５０は、管体４２と係合して管体４２の材料を塑性変形させて横方向ストラット２２に成形する。例えば、図５に示すように、成形ホイール４６、４８、５０が移動して横方向ストラット２２に係合しており、下方成形ホイール４８は、上方成形ホイール４６に向かって上向きに移動して、上方成形ホイール４６と下方成形ホイール４８との間の距離が短くなり、横方向ストラット２２の中間セクション２８に前述のＵ字形の外形をもたらすようになっている。成形ホイール４６、４８、５０の制御された移動により、ロール成形機３８は、非常に正確な許容誤差の遷移セクション３０及び中間セクション２８を形成することができる。例えば、例示的なロール成形機３８は、０．１ｍｍの精度寸法の横方向ストラット２２を形成できることが分かっている。さらに、コントローラ５４は、成形ホイール４６、４８、５０が異なるパターンで移動するようにサーボモータ５２を作動させるようにプログラムすることができるので、熱間管体ロール成形組立体３２の他の構成要素を少し調整するか又は全く調整することなく、同じ熱間管体ロール成形組立体３２上に種々のサイズ及び形状の横方向ストラット２２を形成することができる。換言すれば、コントローラ５４を再プログラミングすることで、熱間管体ロール成形組立体３２を、異なるタイプの車両のサスペンションに最適な横方向ストラット２２を形成するために、又は同じ車両サスペンションに異なる性能特性を提供する横方向ストラット２２を形成するために用いることができる。所望であれば、熱間管体ロール成形組立体３２は２つ以上の成形ホイール４６、４８、５０セットを含むことができることを理解されたい。   Referring to FIG. 4, in the exemplary embodiment, the forming wheels 46, 48, 50 are spaced radially from the tube 42 when the tube 42 is first inserted into the roll former 38. The tube 42 is then fed a predetermined axial distance corresponding to the length of the cylindrical end section 26 of the lateral strut 22 to be molded. Next, when the tube body 42 is continuously fed in the axial direction, the controller 54 (shown in FIG. 3) operates the servo motor 52 to move each of the forming wheels 46, 48, 50 in a predetermined pattern. The forming wheels 46, 48, and 50 are engaged with the tube body 42 to plastically deform the material of the tube body 42 to form the lateral strut 22. For example, as shown in FIG. 5, the forming wheels 46, 48, 50 move and engage the lateral struts 22, and the lower forming wheel 48 moves upward toward the upper forming wheel 46, The distance between the upper forming wheel 46 and the lower forming wheel 48 is reduced to provide the aforementioned U-shaped profile in the intermediate section 28 of the lateral strut 22. The controlled movement of the forming wheels 46, 48, 50 allows the roll forming machine 38 to form a very accurate tolerance transition section 30 and intermediate section 28. For example, it has been found that the exemplary roll former 38 can form the lateral struts 22 with an accuracy dimension of 0.1 mm. In addition, the controller 54 can be programmed to actuate the servo motor 52 so that the forming wheels 46, 48, 50 move in different patterns, so other components of the hot tube roll forming assembly 32 can be programmed. The lateral struts 22 of various sizes and shapes can be formed on the same hot tube roll forming assembly 32 with little or no adjustment. In other words, by reprogramming the controller 54, the hot tube roll forming assembly 32 can be configured to form the lateral struts 22 that are optimal for different types of vehicle suspensions, or different performance for the same vehicle suspension. It can be used to form a lateral strut 22 that provides properties. It should be understood that the hot tube roll forming assembly 32 may include more than one set of forming wheels 46, 48, 50 if desired.

図３に戻り、例示的な組立体は、ロール成形プロセスの完了後に加熱された横方向ストラット２２を急冷するための追加的に急冷槽４０を含む。横方向ストラット２２の全体を同時に急冷すること、又は横方向ストラット２２に可変性の材料特性を与えるために横方向ストラット２２の特定部分だけを急冷することができる。好ましくは、急冷槽４０内の流体は水であるが、所望の種類の流体を使用できることを理解されたい。横方向ストラット２２の急冷により、材料特性を制御することができ、さらに横方向ストラット２２に耐酸化性をもたらすことができる。従って、管体４２を横方向ストラット２２に成形することに加えて、熱間管体ロール成形組立体３２は、僅かな追加コストで横方向ストラット２２の材料を熱処理する。このことは別個の熱処理を必要としないので好都合である。   Returning to FIG. 3, the exemplary assembly includes an additional quench bath 40 for quenching the heated lateral struts 22 after completion of the roll forming process. The entire lateral strut 22 can be quenched at the same time, or only a specific portion of the lateral strut 22 can be quenched to give the lateral strut 22 variable material properties. Preferably, the fluid in quench bath 40 is water, but it should be understood that any desired type of fluid can be used. By rapid cooling of the lateral struts 22, material properties can be controlled and oxidation resistance can be provided to the lateral struts 22. Thus, in addition to forming the tube 42 into the lateral strut 22, the hot tube roll forming assembly 32 heat treats the material of the lateral strut 22 at a small additional cost. This is advantageous because it does not require a separate heat treatment.

図４及び５を再度参照すると、ロール成形機３８の成形ホイール４６、４８、５０の各々は、横方向ストラット２２のそれぞれの表面を成形するための特定の外形を有する。例えば、例示的な実施形態において、上方成形ホイール４６は略凹形状であり、下方成形ホイール４８は略凸形状であり、側方成形ホイール５０の各々は裁頭円錐形状である。しかしながら、ことを理解されたい。成形ホイール４６、４８、５０は、形の異なる横方向ストラット２２を形成するために広範な他の形状とすることができる。また、成形ホイール４６、４８、５０は、形の異なる横方向ストラットを形成するために取り外して交換することができる。さらに、例示的なロール成形機３８は４つのホイール４６、４８、５０を備えるが、ロール成形機３８は所望の数の成形ホイールを備えることができることを理解されたい。   Referring again to FIGS. 4 and 5, each of the forming wheels 46, 48, 50 of the roll forming machine 38 has a specific profile for forming the respective surface of the lateral strut 22. For example, in the exemplary embodiment, the upper forming wheel 46 is generally concave, the lower forming wheel 48 is generally convex, and each of the side forming wheels 50 is frustoconical. However, it should be understood. The forming wheels 46, 48, 50 can have a wide variety of other shapes to form differently shaped lateral struts 22. Also, the forming wheels 46, 48, 50 can be removed and replaced to form differently shaped lateral struts. Further, although the exemplary roll forming machine 38 includes four wheels 46, 48, 50, it should be understood that the roll forming machine 38 can include any number of forming wheels.

本発明の他の態様は、ツイストビーム車軸組立体２０のための横方向ストラット２２を管体４２から成形する方法である。本方法の例示的な実施形態は、管体４２を成形するための複数の成形ホイール４６、４８、５０を用いて管体４２をロール成形するステップを含む。ロール成形ステップの間に、本方法は、成形ホイール４６、４８、５０のうちの少なくとも１つの位置を半径方向に連続的に調整して、管体４２の断面形状を変更して、長さ方向に変化する外形を有する横方向ストラット２２を形成する。好ましくは、成形ホイール４６、４８、５０のうちの少なくとも１つは、他の成形ホイール４６、４８、５０から所定距離だけ離れた第１の位置から、他の成形ホイール４６、４８、５０からより短い距離だけ離れた第２の位置に調整され、横方向ストラット２２にポケットを形成するようになっている。１つ又は複数の成形ホイール４６、４８、５０の調整は、例えば、アクチュエータと成形ホイール４６、４８、５０との間のボールネジ結合部を介することができる。成形ホイール４６、４８、５０は同じ形状とすること又は異なる形状とすることができ、好ましくは、成形ホイールのうちの少なくとも１つは非円筒形である。好ましくは、ロール成形ステップは、略円筒形状の一対の端部セクション２６と、各端部セクション２６の間に配置されポケットを備えた中間セクション２８とを有する横方向ストラット２２を形成する。   Another aspect of the present invention is a method of forming a lateral strut 22 for a twist beam axle assembly 20 from a tube 42. An exemplary embodiment of the method includes roll forming the tube 42 using a plurality of forming wheels 46, 48, 50 for forming the tube 42. During the roll forming step, the method continuously adjusts the position of at least one of the forming wheels 46, 48, 50 in the radial direction to change the cross-sectional shape of the tubular body 42 in the longitudinal direction. A lateral strut 22 having a profile that changes to Preferably, at least one of the forming wheels 46, 48, 50 is from a first position that is a predetermined distance away from the other forming wheels 46, 48, 50 and more from the other forming wheels 46, 48, 50. Adjusted to a second position separated by a short distance, a pocket is formed in the lateral strut 22. Adjustment of the one or more forming wheels 46, 48, 50 can be via, for example, a ball screw connection between the actuator and the forming wheels 46, 48, 50. The forming wheels 46, 48, 50 can be the same shape or different shapes, and preferably at least one of the forming wheels is non-cylindrical. Preferably, the roll forming step forms a lateral strut 22 having a pair of generally cylindrical end sections 26 and an intermediate section 28 disposed between each end section 26 and having a pocket.

本方法は、管体４２のロール成形ステップの前に管体４２を加熱するステップをさらに含み、また横方向ストラット２２の一部を急冷して横方向ストラット２２の材料に所望の微細構造を与えるステップを含むことができる。管体４２の加熱は、例えば、誘導加熱器３６を用いて行うことができる。   The method further includes heating the tube 42 prior to the roll forming step of the tube 42 and also quenching a portion of the lateral struts 22 to provide the desired microstructure to the material of the lateral struts 22. Steps may be included. The tube body 42 can be heated using, for example, an induction heater 36.

明らかに、本発明では前記の教示に照らして多くの変更例及び変形例が可能であり、請求項の範囲にある限りは記載されたものとは異なるやり方で実施することができる。   Obviously, many modifications and variations of the present invention are possible in light of the above teachings, and may be practiced otherwise than as described as long as the claims are directed.

２０ ツイストビーム車軸組立体
２２ 横方向ストラット
２４ コントロールアーム
２６ 端部セクション
２８ 中間セクション
３０ 遷移セクション 20 Twist beam axle assembly 22 Lateral strut 24 Control arm 26 End section 28 Intermediate section 30 Transition section

Claims (15)

管体を横方向ストラットに成形するためのロール成形組立体であって、
前記管体を所定温度に加熱するための加熱器と、
前記管体を変形させるための複数の成形ホイールを含むロール成形機と、
前記ロール成形機の前記成形ホイールのうちの少なくとも１つに作動可能に結合され、前記管体を変化する断面を有する横方向ストラットに変形させるように構成されたアクチュエータと、
を備えるロール成形組立体。 A roll forming assembly for forming a tube into a lateral strut,
A heater for heating the tube to a predetermined temperature;
A roll forming machine including a plurality of forming wheels for deforming the tubular body;
An actuator operably coupled to at least one of the forming wheels of the roll forming machine and configured to deform the tubular body into a transverse strut having a varying cross-section;
A roll forming assembly comprising: 前記成形ホイールのうちの少なくとも１つは非円筒形である、請求項１に記載のロール成形組立体。   The roll forming assembly of claim 1, wherein at least one of the forming wheels is non-cylindrical. 前記横方向ストラットを前記ロール成形機によって成形された後に冷却するための急冷槽をさらに含む、請求項１に記載のロール成形組立体。   The roll forming assembly according to claim 1, further comprising a quench bath for cooling the lateral struts after being formed by the roll forming machine. 前記加熱器は誘導加熱器である、請求項１に記載のロール成形組立体。   The roll forming assembly of claim 1, wherein the heater is an induction heater. 前記ロール成形機の複数の成形ホイールは、上方成形ホイール、下方成形ホイール、及び一対の側方成形ホイールを含む、請求項１に記載のロール成形組立体。   The roll forming assembly of claim 1, wherein the plurality of forming wheels of the roll forming machine includes an upper forming wheel, a lower forming wheel, and a pair of side forming wheels. 前記アクチュエータは、少なくとも１つのボールネジによって前記成形ホイールのうちの少なくとも１つに作動可能に結合する、請求項１に記載のロール成形組立体。   The roll forming assembly of claim 1, wherein the actuator is operably coupled to at least one of the forming wheels by at least one ball screw. 前記アクチュエータを制御して異なる構造の横方向ストラットを形成するように構成されたコントローラをさらに含む、請求項１に記載のロール成形組立体。   The roll forming assembly of claim 1, further comprising a controller configured to control the actuator to form differently structured lateral struts. 管体から横方向ストラットを成形する方法であって、
前記管体を成形するための複数の成形ホイールを用いて前記管体をロール成形する段階と、
前記管体のロール成形段階の間にアクチュエータを用いて前記成形ホイールのうちの少なくとも１つの位置を半径方向に調整して、前記管体の長さ方向に沿って断面形状を変化させて長さ方向に沿って外形が変わる横方向ストラットを提供する段階と、
を含む方法。 A method of forming lateral struts from a tube,
Roll forming the tube using a plurality of forming wheels for forming the tube;
During the roll forming step of the tubular body, an actuator is used to adjust the position of at least one of the forming wheels in the radial direction to change the cross-sectional shape along the longitudinal direction of the tubular body. Providing a lateral strut whose outer shape changes along the direction;
Including methods. 前記管体のロール成形段階の前に前記管体を所定温度に加熱する段階をさらに含む、請求項８に記載の横方向ストラットを成形する方法。   The method of forming a transverse strut according to claim 8, further comprising heating the tube to a predetermined temperature prior to the roll forming step of the tube. 前記管体のロール成形段階の後に前記横方向ストラットを急冷する段階をさらに含む、請求項８に記載の横方向ストラットを成形する方法。   The method of forming a transverse strut of claim 8, further comprising quenching the transverse strut after the roll forming step of the tubular body. 前記調整する段階は、前記ロール成形ホイールの少なくとも１つの位置を、前記成形ホイールの他のものから所定距離だけ離れた第１の位置から、前記成形ホイールの他のものからより短い距離だけ離れた第２の位置に調整して、前記横方向ストラットにポケットを形成する段階をさらに含む、請求項８に記載の横方向ストラットを成形する方法。   The adjusting step moves at least one position of the roll forming wheel from a first position that is a predetermined distance away from the other of the forming wheel, and a shorter distance from the other of the forming wheel. The method of forming a lateral strut according to claim 8, further comprising adjusting to a second position to form a pocket in the lateral strut. 前記アクチュエータは、ボールネジ結合によって成形ホイールのうちに少なくとも１つの位置を調整する、請求項８に記載の横方向ストラットを成形する方法。   9. The method of forming a lateral strut according to claim 8, wherein the actuator adjusts the position of at least one of the forming wheels by a ball screw connection. 前記管体の加熱は、誘導加熱器を用いて行う、請求項１２に記載の横方向ストラットを成形する方法。   The method for forming a transverse strut according to claim 12, wherein the heating of the tubular body is performed using an induction heater. 前記成形ホイールのうちの少なくとも１つは非円筒形状である、請求項８に記載の横方向ストラットを成形する方法。   The method of forming a transverse strut according to claim 8, wherein at least one of the forming wheels is non-cylindrical. 前記ロール成形段階は、略円筒形状の一対の端部セクションと、前記端部セクションの間に設けられたポケットとを有する横方向ストラットを成形する、請求項８に記載の横方向ストラットを成形する方法。   9. The transverse strut of claim 8, wherein the roll forming step forms a transverse strut having a pair of generally cylindrical end sections and a pocket provided between the end sections. Method.
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